zui近的一項(xiàng)新研究，可能有助于培育出生長(zhǎng)更快的小麥作物，更好地適應(yīng)更炎熱、更干燥的氣候。一個(gè)研究小組的相關(guān)研究結(jié)果，表明小麥的光合作用既發(fā)生在種子中，也發(fā)生在植物的葉片中。這一發(fā)現(xiàn)將*改變半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的植物生物學(xué)進(jìn)程。小麥在地球上的種植覆蓋面積，比其他任何作物都多，所以這一發(fā)現(xiàn)所帶來(lái)的影響可能是巨大的。這可能會(huì)給目前不能種植小麥的地理區(qū)域，帶來(lái)更好、生長(zhǎng)更快、產(chǎn)量更高的小麥作物。
這項(xiàng)工作是基于上世紀(jì)60年代在布里斯班舊殖民制糖公司的一個(gè)生物學(xué)發(fā)現(xiàn)。許多人說(shuō)，這一生物學(xué)發(fā)現(xiàn)應(yīng)該獲得諾貝爾獎(jiǎng)。布里斯班的研究人員當(dāng)時(shí)表明，甘蔗等熱帶植物已經(jīng)演化出一條不同的光合途徑，有別于85%左右的植物中的光合途徑。經(jīng)典的光合作用途徑被稱為C3，具有另一種光合作用的植物被稱為C4植物。C4植物捕獲碳的速度更快，并且有更高的生長(zhǎng)率，特別是在亞熱帶和熱帶的環(huán)境中。
我們的研究表征了小麥種子中存在一條以前未知的C4光合途徑——它并不是C4植物。就像大多數(shù)植物一樣，小麥通過(guò)葉片進(jìn)行光合作用，但我們也發(fā)現(xiàn)，在它的種子中也有光合作用。這以前從來(lái)沒(méi)有被報(bào)道過(guò)，但小麥種子在成熟前是綠色的，它是植株死亡的zui后一部分。
光合作用——植物通過(guò)這一過(guò)程把陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為能量用以生長(zhǎng)和產(chǎn)生氧氣，可以說(shuō)是地球上zui重要的生物學(xué)過(guò)程。他說(shuō)：“小麥在其葉片中有經(jīng)典的C3光合途徑，而C3植物，包括水稻，在炎熱、干燥氣候中則是低效率的。
對(duì)生物工程師來(lái)說(shuō)，植物科學(xué)的圣杯一直都是C3和C4植物中的光合途徑，以培育出更大、更高產(chǎn)的作物，更好地適應(yīng)氣候變化和促進(jìn)食品安全。世界上熱帶地區(qū)的人口將很快超過(guò)其他地區(qū)，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于增加糧食產(chǎn)量以滿足未來(lái)的需求，可能有著重要的意義。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)純屬意外。研究人員研究小麥種子中的基因時(shí)，所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都指向這些C4基因，他們認(rèn)為，這肯定是錯(cuò)誤的，因?yàn)樾←湶⒉皇荂4植物。zui終他們發(fā)現(xiàn)，小麥在不同的部位、在不同的染色體上，都有所有這些C4基因。以前它從來(lái)沒(méi)有在小麥中被發(fā)現(xiàn)過(guò)。
小麥已經(jīng)種植了10000多年，一直都是C3植物。1億年前，大氣中的二氧化碳含量比現(xiàn)在高出10倍，出現(xiàn)了光合作用途徑。有一種理論認(rèn)為，二氧化碳開(kāi)始下降，植物的種子就進(jìn)化出一條C4途徑，來(lái)捕獲更多的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為能量。
我們知道，植物通過(guò)光合作用過(guò)程，吸收二氧化碳，利用陽(yáng)光分解水，釋放氧氣。然而，我們對(duì)于“在光合作用過(guò)程中植物如何制造氧氣”的機(jī)制，卻知之甚少。zui近，美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)（LSU）科學(xué)家所取得的一項(xiàng)突破性進(jìn)展，將有助于推進(jìn)我們對(duì)于這一關(guān)鍵生態(tài)過(guò)程的理解。
在白天，植物利用光合作用——一個(gè)復(fù)雜的、多階段的生化過(guò)程，將太陽(yáng)的能量轉(zhuǎn)化為糖。zui近，一個(gè)研究小組帶領(lǐng)的一項(xiàng)新研究，發(fā)現(xiàn)了對(duì)于光合器裝配所必需的一種蛋白質(zhì)，可以幫助我們追溯到地球上生命的早期階段，理解光合作用的歷史，當(dāng)時(shí)大氣中的氧并不豐富。zui近，英國(guó)科學(xué)家們，對(duì)于理解“植物如何開(kāi)始開(kāi)花”邁出了關(guān)鍵的一步。
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